[發明專利]精制乳酸環狀二聚體的制造方法及制造裝置以及聚乳酸的制造方法以及制造裝置

無效

• 申請號: 200910134801.6
• 申請日: 2009-04-09
• 公開（公告）號: CN101555243A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 上川將行;松尾俊明;岡本成恭;岡憲一郎;川本達司;黑宮茂;土生和典
• 申請（專利權）人: 株式會社日立工業設備技術;豐田自動車株式會社
• 主分類號: C07D319/12
• 分類號: C07D319/12;C08G63/08;C08G63/78
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及一種精制乳酸環狀二聚體的制造方法及制造裝置。本發明 還涉及一種聚乳酸的制造方法以及制造裝置。

背景技術

聚乳酸是將乳酸作為原料制作的脂肪族聚酯。作為合成聚乳酸的方法 之一，包括通過濃縮乳酸，減少所含水分，然后使其縮合，來生成乳酸縮 合物(乳酸寡聚物)，向其中添加氧化銻等催化劑，通過使其進行一次解 聚來生成乳酸環狀二聚體(丙交酯)，在必要時利用結晶析出等精制，然 后向丙交酯中添加辛酸錫等催化劑從而進行開環聚合的方法。

在濃縮工序中，有時在作為單體的乳酸中含有作為雜質的10～15％ 左右的水分(以下稱為游離水)，為了使其容易發生單體間的酯化處理而 實施該游離水的除去。在該濃縮工序中，利用在120～250℃下的加熱以 及必要時利用使用真空泵等的減壓來實施水分的除去。

縮合工序是在120～250℃下的加熱及利用真空泵等的減壓環境下、 優選利用10Torr以下的減壓來氣化、除去由于單體間的酯化反應而生成 的水。此處的減壓與濃縮工序中的減壓不同，是用于推進酯化反應的必須 條件。利用該縮合工序，從單體生成乳酸縮合物(以下有時稱為寡聚物)。

在縮合工序中生成的寡聚物被送至解聚工序，在120～250℃下的加 熱及利用真空泵等的減壓環境下、優選在100Torr以下的減壓環境下，通 過與辛酸錫、三氧化銻等解聚催化劑接觸，生成乳酸環狀二聚體酯(以下 有時稱為丙交酯)。生成的丙交酯在解聚工序的環境下通常大多為氣體， 在利用冷卻·冷凝回收之后，被送至精制工序。

由于乳酸是具有手性(chirality)的分子，所以存在被稱為L-乳酸 及D-乳酸的對映體(enantiomer)。因此，作為環狀二聚體的丙交酯有作 為L-乳酸的環狀二聚體的L-丙交酯、作為D-乳酸的環狀二聚體的D -丙交酯及作為L-乳酸和D-乳酸的環狀二聚體的被稱為內消旋丙交酯 的旋光異構體。由于在自然界中多數存在的乳酸是L-乳酸，所以在聚乳 酸合成中大多使用的是L-丙交酯。在精制工序中，利用溶劑提取、重結 晶等手段分離L-丙交酯和D-丙交酯及內消旋丙交酯。

作為聚乳酸合成中的丙交酯的制造方法，開發出了各種技術。

例如包括利用蒸餾從在解聚工序中生成的粗丙交酯得到精制丙交酯 的方法(以往技術1：例如在專利文獻1中的記載)。在該方法中，利用 部分冷凝器濃縮在解聚工序中生成的粗丙交酯，然后作為蒸氣連續地向蒸 餾體系(system)中供給，在蒸餾體系內的蒸餾塔中，分離成低沸點塔頂 餾出物、丙交酯及高沸點塔底罐餾出物。

另外，還包括在使用蒸餾塔分離在解聚工序中生成的粗丙交酯之后， 使丙交酯熔融結晶化，從而得到精制丙交酯的方法(以往技術2：例如在 專利文獻2中的記載)。在該方法中，通過從塔頂(overhead)取出乳酸、 水等，從側部取出粗丙交酯，從底部取出寡聚物等高沸點餾分，來分離。 之后，在使從側部取出的粗丙交酯熔融之后，通過冷卻，形成雜質少的結 晶相和雜質多的液相，分離結晶相和液相，然后通過將結晶相加熱至不到 丙交酯的熔點，來熔融·除去雜質。

進而，還包括將在解聚工序中精制的含有粗丙交酯的氣體冷卻至凝固 點以下，使丙交酯凝固，使其他雜質液化，來分離·精制的方法(以往技 術3：例如在專利文獻3中的記載)。

專利文獻1：專利第3258324號公報

專利文獻2：特表平10-504563號公報

專利文獻3：特表平7-505150號公報

在如前所述的以往技術1及2中，為了全量蒸餾粗丙交酯，必然需要 使粗丙交酯熔融·蒸發的大量的熱能，效率低。另外，由于使用蒸餾塔而 熱過程長，丙交酯發生熱劣化進而分解或異構化的可能性大，收率可能會 降低。另一方面，在以往技術3中，由于在與丙交酯分離的雜質中含有很 多丙交酯，所以收率低。

發明內容

本發明正是鑒于上述問題而提出的。本發明的目的在于提供一種有效 地得到丙交酯的方法及用于該方法的裝置。

本發明人等為了實現所述目的，對上述課題進行了潛心研究，結果以 至完成本發明。以下對本發明進行詳述。

(1)一種精制乳酸環狀二聚體的制造方法，其特征在于，

包括：

對使乳酸縮合得到的乳酸縮合物進行解聚從而得到氣體狀的乳酸環 狀二聚體的解聚工序；